信頼性の高い CNG ステーション建設：高性能充填の実証済み戦略

賢い流体システム選択がより良い CNG 充填ステーションをもたらす 3 つの方法

チャック・ヘイズ、リード ニュー プロダクト デベロップメント エンジニア、スウェージロック、およびポール・レストレインジ、テクニカル レプレゼンタティブ、代替燃料、スウェージロック サンディエゴ

大型トラック、市営バス、その他の大型車両は、歴史的にディーゼルの排気ガスと黒煙のイメージと結びついてきました。

しかし 2021 年には、これらは時代遅れの認識となりました。世界中で排出規制が厳格化する中、多様な輸送用途向けの代替燃料ソリューションの競争が加速しています。圧縮天然ガス（CNG）は、信頼性の高い馬力、コスト効率、化石燃料と比較して劇的に削減された炭素排出量を提供することで、最も顕著な代替燃料の一つとなっています。その結果、CNG 車両が世界中の道路で急増しています。

CNG の人気上昇は続くと見込まれます。米国政府が最近、代替燃料インフラ税額控除を延長したことを考慮してください。この延長により、2021 年 12 月 31 日までに設置される天然ガス — およびその他多くの燃料 — の充填設備は、建設コストの 30% の税額控除を受けられます。世界中で同様のインセンティブが導入されており、これらは大規模で CNG をますます実現可能にする信頼性の高い充填ステーションネットワークの建設を促進してきました。

これらの機会を最大限に活かし、公共およびフリート双方向けの信頼性の高い圧縮天然ガス充填ステーションインフラを構築するには、建設の迅速な立ち上げニーズと、充填設備の安全性と完全性のバランスをどう取るかを検討しなければなりません。CNG 充填設備の流体システムコンポーネントを調達する際、以下の 3 点を考慮してください：

#1：プレアッセンブルド システムで効率とシステム完全性を最大化

典型的な圧縮天然ガスステーションは、チューブまたは配管、バルブ、その他のコンポーネントの複雑なネットワークで構成され、加圧ガスをバルク供給源から車両へ移送します。この過程で、ガスは必要な圧力まで圧縮され、優先パネルとバルブを介して個々のポンプとホースに分配され、専用バルブを通じて車両に接続されます。

完全なプレビルド流体システムは、現場到着前にプロフェッショナルに組み立てられ、建設プロセスを迅速化し、組立が正しく実行されたことを保証します。

これらのシステムの設計と組立には、効率的なレイアウトと安全な設置プラクティスに関する特定の知識が必要です。たとえば、設置者は長いチューブから始め、適切な曲げ箇所を判断し、確立されたベストプラクティスに従ってシステムに組み込みます。

これを効果的に行うために必要な知識は、特に一般的ではなく、それを実践できるスキルを持つ作業員を確実に見つけるのも容易ではありません。信頼できるサプライヤーからのプレアッセンブルド サブシステムは、ビルダーがこれらの課題を克服するのを助けます。完全なプレビルド流体システムは、現場到着前にプロフェッショナルに組み立てられ、建設プロセスを迅速化し、組立が正しく実行されたことを保証します。

#2：高圧でのリークタイト接続で安全性を向上

ステーション建設後、運用安全性は最優先事項です。CNG 充填ポンプは、ドライバーが毎回安全かつ容易に充填できる必要があります。つまり、ステーション全体で潜在的な漏洩を排除し、供給源からポンプへの圧力変換を適切に維持・管理することが求められます。

天然ガスは一般的なユーティリティであり、人々はその使用に慣れていますが、CNG 固有の圧力はいくつかの異なる重要な課題を生み出します。たとえば：CNG は充填ステーションで、車両の貯蔵タンクに入るポイントよりも大幅に高い圧力で現場貯蔵されます。充填時に圧力が変化すると、ジュール・トムソン効果によりガス温度が大幅に低下します。

従来のねじ込み接続では、CNG の必要圧力と大幅な熱変化の両方において、長期的にリークタイト性能を維持することは困難です。コンポーネント間のねじ込み接続は妥協され得るし、低品質な構築材料は温度変動により膨張・収縮します。これらはすべて重大な安全リスクをもたらし得ます。したがって、要求の厳しい環境でシステム完全性を保持・維持するように設計されたフィッティングなどの高品質コンポーネントを指定することは必須です。

#3：高品質材料で信頼性を向上

従来のねじ込み接続と同様に、従来の材料も、長期的な信頼性と完全性が必須の CNG インフラアプリケーションには常に適しているとは限りません。

たとえば、炭素鋼管とチューブは多様な一般用途で良好な性能を発揮します。しかし、CNG 充填のような高リスク・高圧アプリケーションでは、腐食と錆に対する感受性が高いため、必要な性能を発揮できない可能性があります。天然ガスには固有の湿度があり、炭素鋼のような材料でより高い腐食レベルを招きます。屋外にある CNG ステーションは、雨や雪といった自然環境 — これらはさらなる腐食脅威となります — とも戦わなければなりません。

腐食は材料表面に小さな空洞やピットを形成し、CNG 取り扱いに必要な圧力で運転すると、最小のピットでも最終的に問題を引き起こします。これにより、インフラ拡大時の材料選択が重要になります。充填システムに 316/316L ステンレス鋼を使用するのは良い選択であり、ニッケルとクロム含有量が高いステンレス鋼を選べば、さらに高い耐食性が得られます。そうすることで、継続的なメンテナンスや交換なしに、長期的な性能にプラスの貢献ができます。

CNG 車両が世界中でより一般的になるにつれ、信頼性の高いインフラは不可欠です。効率的な建設、運用安全性、長期的な信頼性は、CNG 充填システムに固有の条件下で性能を発揮できる高品質なアセンブリとコンポーネントを提供する適切なサプライヤーと協力することで達成できます。

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